KR20120041583A - 곡선로 카메라 제어장치 및 제어방법 - Google Patents

곡선로 카메라 제어장치 및 제어방법 Download PDF

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Abstract

곡선로 카메라 제어장치 및 제어방법이 제공된다. 본 발명에 따른 곡선로 카메라 제어장치는 차량 조향각을 포함하는 주행 정보를 감지하는 주행 정보 감지부와, 카메라 모듈을 통해 주행 방향 전방의 영상 정보를 획득하는 영상 제공부와, 상기 주행 정보 및 영상 정보를 기초로 전방 도로 정보를 추출하여 상기 카메라 모듈의 회전각도를 산출하는 영상 정보 처리부와, 상기 회전각도 만큼 상기 카메라 모듈을 회전시키는 회전 제어부를 포함한다.

Description

곡선로 카메라 제어장치 및 제어방법{APPARATUS AND METHOD FOR CONTROLLING CAMERA ON CURVED ROAD}
본 발명은 곡선로 카메라 제어장치 및 제어방법에 관한 것으로, 보다 상세하게는 곡선회로에 진입하기 전에 미리 카메라의 시야를 확보할 수 있도록 카메라의 각도를 제어하는 곡선로 카메라 제어장치 및 제어방법에 관한 것이다.
일반적으로 차량은 야간 주행 시에 차량 주변에 위치한 대상물을 용이하게 확인하기 위한 조명 기능 및 다른 차량이나 도로 이용자들에게 차량의 주행 상태를 알리기 위한 신호 기능을 가지는 다양한 차량용 램프들을 구비하고 있다. 예를 들어, 다양한 차량용 램프들 중 전조등 및 안개등 등은 조명 기능을 목적으로 하며, 방향 지시등, 제동등 및 차폭등 등은 신호 기능을 목적으로 한다.
이 중에서 차량용 전조등은 차량의 주행 방향과 같은 방향으로 광을 조사하여 야간에 운전자의 시야를 확보하는 필수적인 기능을 가지고 있다. 일반적으로 차량용 전조등은 광 조사 방향이 고정되어 있다.
따라서, 도 1과 같이 차량이 직선로에서 곡선로로 진입하기 전에 운전자의 시야을 확보하기 어렵고, 도 2와 같이 곡선로에서도 지속적으로 운전자의 시야를 확보하기 어렵다. 또한, 도 3과 같이, 차량 전방에 갈림길이 존재하는 경우에는 각 주행 도로에 대한 시야을 확보하기 어렵고, 도 4와 같이 차량이 곡선로에서 직선로로 진입하기 전에 운전자의 시야를 확보하기 어렵다.
따라서, 최근에는 차량의 주행 정보, 예를 들어 차량의 주행 속도나 휠(Wheel)의 회전 각도 등과 같은 정보를 근거로 하여 차량용 전조등의 광 조사 방향을 조절하여 운전자의 시야를 확보하는 방안이 연구되고 있다. 예를 들어, 차량에는 차량의 주행 정보, 즉 차량의 주행 속도, 휠의 회전 각도 및 차량의 수형 상태 등을 감지하기 위한 센서들이 설치되며, 센서에 의한 감지 결과는 전자 제어 유닛(Electronic Control Unit)으로 전달되고, 전자 제어 유닛은 센서의 감지 결과를 근거로 하여 차량용 전조등의 광 조사 방향을 조절하는 것이다.
그러나, 차량의 주행 정보를 근거하여 차량용 전조등의 광 조사 방향을 조절하는 것은 차량이 직선로에서 곡선로로 진입하는 경우 직선로 주행이기 때문에 운전자가 휠을 회전하지 않게 되고, 이로 인해 차량이 직선로에서 곡선로로 진입하기 이전에 차량용 전조등의 광 조사 방향을 조절할 수 없게 된다.
반대로 차량이 곡선로에서 직선로로 진입하는 경우 곡선로 주행이기 때문에 운전자가 휠을 회전하게 되고, 이로 인해 차량이 곡선로에서 직선로로 진입하기 이전에 차량용 전조등의 광 조사 방향을 조절할 수 없게 된다.
또한, 차량의 전방 도로에 갈림길이 존재하는 경우에도 차량의 주행 정보만으로는 갈림길의 존재 여부를 판단할 수 없기 때문에 갈림길에 대해 운전자의 시야를 확보하는데 어려움이 있다.
따라서, 차량이 직선로에서 곡선로로 진입하거나, 곡선로에서 직선로로 진입하거나, 차량 전방에 갈림길이 존재하는 등의 경우에도 운전자의 시야를 확보하기 위한 방안이 요구되고 있으며, 이를 해결하기 위해 차량 전방의 주행 도로에 대한 영상을 통해 도로 환경 정보를 얻고, 도로 환경 정보에 따라 전조등을 회전시켜 광 조사 방향을 조절함으로써 운전자의 시야를 확보할 수 있는 적응형 헤드램프 시스템(Adaptive Front-Light System, AFLS)와 같은 차량용 전조등 시스템이 제안된 바 있다.
야간 급선회와 같은 경우 선회하는 방향의 내측은 헤드램프의 범위에서 벗어나 마주 오는 차량, 장애물 등을 감지하기에 매우 어렵기 때문에, 이와 같은 상황의 위험을 예방하기 위해서 차량의 속도, 회전율, 조향 각도 등의 차량 정보를 파악하여 최적으로 헤드램프의 조사 각도를 제어하는 시스템이 바로 적응형 헤드램프 시스템(AFLS)이다.
종래의 적응형 헤드램프 시스템에 의해 차량의 헤드램프의 조사 방향을 조절하는 방법은 도 5에 도시된 순서를 따른다. 즉, 차량 정보 감지부에서 차량의 정보를 감지하게 된다(S001). 차량의 정보는 차량의 주행속도와 주행방향, 스티어링의 조향각도 등이 포함된다. 이를 바탕으로 현재 차량이 얼마만큼 회전을 하는지를 계산하고, 이를 바탕으로 헤드램프가 어느 정도 회전해야 하는지에 대한 회전 조사각을 계산하게 된다(S002). 다음으로 계산된 회전 조사각만큼 헤드램프의 조사방향을 결정하는 양 측의 스위블(swivel)을 동시에 회전시켜 미리 진행방향에 따라 헤드램프가 예상진행경로를 향해 조사할 수 있게 된다(S003).
한편, 위와 같은 적응형 헤드램프 시스템(AFLS)을 보다 정밀하게 구현하기 위해서는 전방 도로 정보를 추출하기 위한 카메라 모듈이 장착될 수 있다. 즉, 차량의 전방에 장착된 카메라 모듈은 전방의 도로 정보를 획득하여 이를 연산부에 전송하고, 연산부에서는 획득된 도로 정보를 바탕으로 도로의 형태, 곡률 및 길이를 측정하게 된다. 이와 같은 카메라 모듈은 적응형 헤드램프 시스템(AFLS)이 구현된 차량뿐만 아니라 일반 차량에도 장착되어 차량 운전자에게 추가적인 도로 정보를 제공할 수 있다.
기존의 차량에 탑재된 카메라 모듈은 차량의 속도, 회전율, 조향 각도와 상관없이 차량의 직진 시야각에 맞춰서 영상 정보를 획득하도록 되어 있다. 하지만, S형 급선회로와 같이 진행중인 방향과 다른 방향의 급선회로가 나오게 되면 운전자의 전방 시야 확보에 어려움 발생 및 S형 도로에 있는 차량의 선행차 및 대향차에 대한 정보 입력의 어려움이 있다.
특히, 도 6 및 도 7에서와 같이 운전자가 야간 주행시 보다 풍부한 시야를 확보할 수 있도록 상향등을 사용하여 전방을 조사하고 있는 경우에, 반대편에서 주행 중인 대향차의 운전자 또는 선행 차량의 운전자는 예기치 못한 광원으로 인하여 순간적으로 눈부심 등의 시야확보가 곤란해지는 경우가 발생할 수 있다. 이는 자칫 교통사고로 이어질 수 있기 때문에 매우 위험하며, 이를 방지하기 위해서는 미리 급선회로 전방의 차량 유무를 판단하여 상향등을 포함하는 전조등 조사 방향 등을 적절하게 제어할 필요가 있다.
본 발명은 이러한 점들에 근거해 착안된 것으로서, 본 발명이 해결하고자 하는 과제는 급선회로 진입 전에 미리 차량 전방에 장착된 카메라를 통해 확보된 전방의 도로 정보를 바탕으로 카메라 모듈의 방향을 제어함으로서, 급선회로 진입 전에 미리 선행차량 또는 대향차량의 유무를 검출할 수 있는 곡선로 카메라 제어장치 및 제어방법을 제공하고자 하는 것이다.
본 발명이 해결하고자 하는 다른 과제는 급선회로 진입 전에 미리 전방의 도로 정보를 검출하여 선행차량 또는 대향차량의 유무에 따라 차량의 전조등의 조사광량 및 조사방향을 제어할 수 있도록 하는 곡선로 카메라 제어장치 및 제어방법을 제공하고자 하는 것이다.
본 발명이 해결하고자 하는 또 다른 과제는 카메라 모듈을 통해 급선회로 진입 전에 미리 전조등을 적절히 제어함으로써, 선행차량 및 대향차량 운전자의 시야를 방해하지 않도록 하여 안전사고를 예방할 수 있도록 하는 곡선로 카메라 제어장치 및 제어방법을 제공하고자 하는 것이다.
본 발명의 과제들은 이상에서 언급한 과제들로 제한되지 않으며, 언급되지 않은 또 다른 과제들은 아래의 기재로부터 당업자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.
이를 해결하기 위해 본 발명의 일 실시예에 따른 곡선로 카메라 제어장치는 차량 조향각을 포함하는 주행 정보를 감지하는 주행 정보 감지부와, 카메라 모듈을 통해 주행 방향 전방의 영상 정보를 획득하는 영상 제공부와, 상기 주행 정보 및 영상 정보를 기초로 전방 도로 정보를 추출하여 상기 카메라 모듈의 회전각도를 산출하는 영상 정보 처리부와, 상기 회전각도 만큼 상기 카메라 모듈을 회전시키는 회전 제어부를 포함한다.
이를 해결하기 위해 본 발명의 일 실시예에 따른 곡선로 카메라 제어방법은 차량 조향각을 포함하는 주행 정보를 감지하는 단계와, 카메라 모듈을 통해 주행 방향 전방의 영상 정보를 획득하는 단계와, 상기 주행 정보 및 영상 정보를 기초로 전방 도로 정보를 추출하는 단계와, 상기 전방 도로 정보를 기초로 상기 카메라 모듈의 회전각도를 산출하는 단계와, 상기 회전각도 만큼 상기 카메라 모듈을 회전시키는 단계를 포함한다.
본 발명에 따른 곡선로 카메라 제어장치 및 제어방법의 보다 상세한 예는 도면을 참조하여 실시예 부분에서 후술한다.
본 발명에 따른 곡선로 카메라 제어장치 및 제어방법에 의해, 급선회로 진입 전에 미리 차량 전방에 장착된 카메라를 통해 확보된 전방의 도로 정보를 바탕으로 카메라 모듈의 방향을 제어함으로서, 급선회로 진입 전에 미리 선행차량 또는 대향차량의 유무를 검출할 수 있다.
또한, 급선회로 진입 전에 미리 전방의 도로 정보를 검출하여 선행차량 또는 대향차량의 유무에 따라 차량의 전조등의 조사광량 및 조사방향을 제어할 수 있다.
또한, 카메라 모듈을 통해 급선회로 진입 전에 미리 전조등을 적절히 제어함으로써, 선행차량 및 대향차량 운전자의 시야를 방해하지 않도록 하여 안전사고를 예방할 수 있다.
본 발명에 따른 효과는 이상에서 예시된 내용에 의해 제한되지 않으며, 더욱 다양한 효과들이 본 명세서 내에 포함되어 있다.
도 1 내지 도 4는 종래의 기술에 따른 헤드램프 조사 방향이 도시된 개략도이다.
도 5는 종래의 적응형 헤드램프 기술에 따른 S형 곡선로 헤드램프 제어방법이 도시된 순서도이다.
도 6 및 도 7은 종래의 카메라 모듈의 제어방법에 따른 곡선로 헤드램프 조사 영역을 도시한 개략도이다.
도 8은 본 발명의 일 실시예에 따른 곡선로 카메라 제어장치의 구성요소를 도시한 도면이다.
도 9는 본 발명의 일 실시예에 따른 곡선로 카메라 제어장치가 적용된 차량의 카메라 감지 영역을 도시한 도면이다.
도 10은 본 발명의 다른 실시예에 따른 곡선로 카메라 제어장치의 구성요소를 도시한 도면이다.
도 11은 본 발명의 다른 실시예에 따른 헤드램프의 구성요소를 도시한 도면이다.
도 12 및 도 13은 본 발명의 다른 실시예에 따른 곡선로 카메라 제어장치가 적용된 차량의 곡선로에서의 헤드램프 조사 영역을 도시한 개략도이다.
도 14는 본 발명의 일 실시예에 따른 곡선로 카메라 제어방법을 도시한 순서도이다.
도 15는 본 발명의 다른 실시예에 따른 곡선로 카메라 제어방법을 도시한 순서도이다.
본 발명의 이점 및 특징, 그리고 그것들을 달성하는 방법은 첨부되는 도면과 함께 상세하게 후술되어 있는 실시예들을 참조하면 명확해질 것이다. 그러나 본 발명은 이하에서 개시되는 실시예들에 한정되는 것이 아니라 서로 다른 다양한 형태로 구현될 것이며, 단지 본 실시예들은 본 발명의 개시가 완전하도록 하며, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 발명의 범주를 완전하게 알려주기 위해 제공되는 것이며, 본 발명은 청구항의 범주에 의해 정의될 뿐이다.
아래 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 실시를 위한 구체적인 내용을 상세히 설명한다. 도면에 관계없이 동일한 부재번호는 동일한 구성요소를 지칭하며, "및/또는"은 언급된 아이템들의 각각 및 하나 이상의 모든 조합을 포함한다.
비록 제1, 제2 등이 다양한 구성요소들을 서술하기 위해서 사용되나, 이들 구성요소들은 이들 용어에 의해 제한되지 않음은 물론이다. 이들 용어들은 단지 하나의 구성요소를 다른 구성요소와 구별하기 위하여 사용하는 것이다. 따라서, 이하에서 언급되는 제1 구성요소는 본 발명의 기술적 사상 내에서 제2 구성요소일 수도 있음은 물론이다.
본 명세서에서 사용된 용어는 실시예들을 설명하기 위한 것이며 본 발명을 제한하고자 하는 것은 아니다. 본 명세서에서, 단수형은 문구에서 특별히 언급하지 않는 한 복수형도 포함한다. 명세서에서 사용되는 "포함한다(comprises)" 및/또는 "포함하는(comprising)"은 언급된 구성요소 외에 하나 이상의 다른 구성요소의 존재 또는 추가를 배제하지 않는다.
다른 정의가 없다면, 본 명세서에서 사용되는 모든 용어(기술 및 과학적 용어를 포함)는 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 공통적으로 이해될 수 있는 의미로 사용될 수 있을 것이다. 또 일반적으로 사용되는 사전에 정의되어 있는 용어들은 명백하게 특별히 정의되어 있지 않는 한 이상적으로 또는 과도하게 해석되지 않는다.
공간적으로 상대적인 용어인 "아래(below)", "아래(beneath)", "하부(lower)", "위(above)", "상부(upper)" 등은 도면에 도시되어 있는 바와 같이 하나의 구성 요소와 다른 구성 요소들과의 상관관계를 용이하게 기술하기 위해 사용될 수 있다. 공간적으로 상대적인 용어는 도면에 도시되어 있는 방향에 더하여 사용시 또는 동작시 구성요소들의 서로 다른 방향을 포함하는 용어로 이해되어야 한다.
이하, 첨부된 도면을 참고로 하여 본 발명의 실시예들에 대해 설명한다.
도 8은 본 발명의 일 실시예에 따른 곡선로 카메라 제어장치의 구성요소를 도시한 도면이다.
본 발명의 일 실시예에 따른 곡선로 카메라 제어장치는 차량 조향각을 포함하는 주행 정보를 감지하는 주행 정보 감지부(10)와, 카메라 모듈을 통해 주행 방향 전방의 영상 정보를 획득하는 영상 제공부(20)와, 상기 주행 정보 및 영상 정보를 기초로 전방 도로 정보를 추출하여 상기 카메라 모듈의 회전각도를 산출하는 영상 정보 처리부(30)와, 상기 회전각도 만큼 상기 카메라 모듈을 회전시키는 회전 제어부(40)를 포함한다.
주행 정보 감지부(10)는 차량의 조향각을 포함하는 주행 정보를 감지하여 차량의 전방에 장착된 카메라 모듈의 각도를 결정한다. 주행 정보에는 차량의 조향각 뿐만 아니라 차량의 주행 속도, 주행 방향 및 차량의 수평 상태 중 적어도 하나 이상의 정보가 더 포함될 수 있다.
즉, 주행 정보 감지부(10)는 차량의 주행방향을 결정하는 스티어링의 회전각도를 바탕으로 차량의 조향각을 감지하고, 차량의 기어 위치 및 엔진 상태를 바탕으로 차량의 주행 방향을 감지하고, 차량의 속도를 측정하는 속도계에서 측정된 속도 정보를 바탕으로 차량의 주행 속도를 감지하고, 차량의 좌우 밸런스를 체크하는 밸런스 체크부에 의해 체크된 차량의 수평 상태 정보를 감지한다.
주행 정보 감지부(10)는 스티어링, 기어, 엔진, 속도계 및 밸런스 체크부 중 하나 이상과 기계적 또는 전자적으로 연결되어, 필요한 정보를 수신할 수 있으며, 송수신 되는 정보는 수치화 되어 보다 신속하게 정보를 송수신할 수 있다.
영상 제공부(20)는 주행 방향 전방의 영상 정보를 획득하는 카메라 모듈을 포함하며, 상기 카메라 모듈에 의해 획득된 영상 정보를 영상 정보 처리부(30)로 송출하는 역할을 수행한다.
앞서 살펴본 종래의 적응형 헤드램프 시스템(AFLS)에 있어서, 주행 정보 감지부(10)에서 감지된 주행 정보 만을 기초로 헤드램프를 제어하게 되면, 예를 들어 연속적으로 연결된 서로 다른 방향의 급선회로 즉 S형 급선회로에서 전방 도로를 적절하게 조사할 수 없게 된다. 따라서, 일방향의 제1 급선회로와 다른 방향의 제2 급선회로가 연속적으로 이어져있는 경우, 차량이 제1 급선회로를 주행중인 경우에도 영상 제공부(20)를 바탕으로 제2 급선회로의 도로 정보를 감지할 수 있게 된다.
영상 제공부(20)를 구성하는 카메라 모듈은 특히 헤드램프의 세밀한 제어가 필요한 야간 시간대에 정확한 급선회로의 도로 정보를 감지할 수 있도록 야간 촬영이 가능한 카메라일 수 있다.
영상 제공부(20)는 카메라 모듈에 의해 입수된 주행 방향 전방의 영상 정보를 이미지 데이터 형태로 변환하여 영상 정보 처리부(30)로 전송하며, 전송 전에 데이터 전송이 용이할 수 있도록 영상 정보를 압축 포맷 형태로 변환할 수 있다. 압축 포맷 형태의 이미지 데이터는 MPEG(Moving Picture Experts Group)-1 또는 MPEG-4 등의 공지된 다양한 형태를 가질 수 있다.
영상 정보 처리부(30)는 영상 제공부(20)로부터 확보된 주행 방향 전방의 영상 정보 및 주행 정보 감지부(10)로부터 제공된 주행 정보를 바탕으로 전방 도로 정보를 추출하여 영상 제공부(20)의 카메라 모듈의 회전각도를 산출한다.
영상 정보 처리부(30)는 먼저 제공된 영상 정보를 분석하여 주행 방향 전방의 도로 형태를 먼저 결정한다. 도로의 형태를 결정함에 있어서는 현재 주행중인 차로의 양 차선을 기준으로 할 수 있으며, 차선이 불분명한 경우에는 중앙차선을 기준으로 도로의 연장된 형태를 결정할 수 있다. 차선이 없는 1차로 또는 비포장길인 경우에는 차량의 좌우측의 도로의 경계를 먼저 결정한 후 경계를 통해 연장된 도로의 형태를 결정하게 된다.
영상 정보 처리부(30)에서 전방 도로 정보가 성공적으로 도출된 경우, 전방 도로가 직선도로 인지 곡선도로 인지를 판단하게 된다. 직선도로인 경우에는 전방을 향하고 있는 카메라 모듈의 각도를 조절할 필요가 없기 때문에, 영상 정보 처리부(30)로부터 카메라 모듈의 각도를 조절하는 회전 제어부(40)로 신호를 송출하지 않는다. 반면, 곡선도로인 경우에는 전방의 영상 정보를 획득하는 카메라 모듈의 각도를 조절하여 앞으로 진입할 곡선도로의 정보를 미리 파악하여 상향등을 포함하는 헤드램프의 조사 조건을 변경할 필요가 있기 때문에, 회전 제어부(40)로 카메라 모듈의 각도를 결정하여 송출하게 된다.
영상 정보 처리부(30)는 전방 도로 정보로부터 카메라 모듈의 각도를 결정한다. 먼저, 곡선도로 인지가 결정되면, 전방 도로의 형상을 단순화한 후 곡률이 급격하게 변화하는 가상의 경계점을 찾게 된다. 가상의 경계점은 가상의 좌표평면에 선분으로 도시된 도로 형태를 그래프로 나타낸 선분의 변곡점을 기초로 판단할 수 있다. 예를 들어, 현재 직선도로를 주행하고 있는 경우 전방 도로가 곡선도로 일 경우에는 상기 변곡점은 직선도로에서 곡선도로로 바뀌는 가상의 경계를 나타내며, 현재 곡선도로를 주행하고 있는 경우 전방도로가 반대편으로 휘어진 곡선 즉, 전체적으로 반대방향의 곡률을 가지는 제1 급선회로와 제2 급선회로가 이어지는 S형 급선회로 인 경우에는 제1 급선회로와 제2 급선회로의 경계 부분이 변곡점을 구성하게 된다. 연산이 용이해지도록 현재 주행 중인 차량의 진행방향을 기준으로 하여, 예를 들어 오른쪽으로 휘어진 도로의 곡률을 양의 값으로 하고, 왼쪽으로 휘어진 도로의 곡률을 음의 값으로 정의할 수 있다.
영상 정보 처리부(30)는 상기 과정에 의해 전방 도로의 정보를 판단할 수 있으며, 어떠한 형상 및 곡률을 가지는지를 판단할 수 있다. 또한, 주행 정보 감지부(10)로부터 얻은 차량의 주행 속도를 고려하여 전방 도로에 도달하는 시간을 계산할 수 있다.
영상 정보 처리부(30)는 이와 같은 정보를 종합적으로 고려하여, 카메라 모듈의 회전각도 및 회전시기를 결정할 수 있다. 회전각도는 전방 도로에 대한 영상 정보를 획득할 수 있도록 적절하게 결정될 수 있다.
회전 제어부(40)는 영상 정보 처리부(30)에 의해 연산된 회전시기에 회전각도 만큼 상기 카메라 모듈을 회전시킨다. 회전 가능한 회전각도에는 제한이 없으며, 전방을 0°로 정의할 때, -90°에서 +90°까지 회전이 가능하다.
회전 제어부(40)는 모터 또는 액추에이터를 포함할 수 있으며, 상하 방향으로 이동되지 않고 좌우로만 이동될 수 있도록 고정될 수 있다.
다음으로, 도 9는 본 발명의 일 실시예에 따른 곡선로 카메라 제어장치가 적용된 차량의 카메라 감지 영역을 도시한 도면이다. 도 9에 도시된 바와 같이, 본 발명에 따른 곡선로 카메라 제어장치를 포함하는 차량이 직선도로에서 곡선도로로 진입하는 경우, 카메라 모듈은 전방(A)을 향하도록 설정되어 있다. 그러다가, 상기 영상 정보 처리부(30)에 의해 산출된 회전시기(회전시점)에 해당하는 위치에 차량이 도달하게 되면, 회전 제어부(40)는 상기 영상 정보 처리부(30)에 의해 산출된 회전각도 만큼 카메라 모듈을 회전하여 측방(B)을 향하도록 설정된다.
이와 같은 구성에 의해, 현재 주행 중인 도로와 진입할 도로가 서로 다른 곡률을 가지더라도, 진입할 도로의 정보에 맞게 카메라 모듈의 각도를 조절함으로써, 카메라 모듈에 의해 진입할 도로의 영상 정보를 미리 획득 및 확인할 수 있다.
다음으로, 도 10은 본 발명의 다른 실시예에 따른 곡선로 카메라 제어장치의 구성요소를 도시한 도면이다.
본 발명의 다른 실시예에 따른 곡선로 카메라 제어장치는 차량 조향각을 포함하는 주행 정보를 감지하는 주행 정보 감지부(10)와, 카메라 모듈을 통해 주행 방향 전방의 영상 정보를 획득하는 영상 제공부(20)와, 상기 주행 정보 및 영상 정보를 기초로 전방 도로 정보를 추출하여 상기 카메라 모듈의 회전각도를 산출하는 영상 정보 처리부(30)와, 상기 회전각도 만큼 상기 카메라 모듈을 회전시키는 회전 제어부(40)를 포함하며, 상기 영상 정보 처리부(30)는 상기 전방 도로 정보를 기초로 차량의 제1 및 제2 헤드램프(60)의 회전 조사각을 산출하고, 상기 회전 조사각에 따라 제1 및 제2 헤드램프(60)를 회전시키는 헤드램프 제어부(50)를 더 포함한다.
주행 정보 감지부(10)와, 영상 제공부(20)와 영상 정보 처리부(30)와 회전 제어부(40)는 앞서 설명한 일 실시예와 동일하므로 설명을 생략한다.
다만, 본 발명의 다른 실시예에 따른 영상 정보 처리부(30)는 카메라 모듈의 회전 각도를 산출하는 기능뿐만 아니라, 상기 전방 도로 정보를 기초로 차량에 구비된 제1 및 제2 헤드램프(60)의 회전 조사각을 산출하게 된다. 즉, 카메라 모듈의 각도를 제어하면서 동시에 야간 주행 시에 급선회로에서 안전한 차량운행이 가능할 수 있도록 제1 및 제2 헤드램프(60)를 제어할 수 있다.
이때, 상기 영상 정보 처리부(30)에서 고려하는 전방 도로 정보는 선행차량과 대향차량의 위치 정보를 포함할 수 있고, 상기 선행차량과 대향차량의 위치 정보는 중앙선의 위치 및 차량을 기준으로 좌우측 차량인지를 기초로 식별될 수 있다. 특히, 야간에는 대향차량의 헤드램프 또는 전방차량의 테일램프의 위치를 기초로 차량의 위치 정보를 파악할 수 있다.
이와 같은 차량의 위치 정보에 기초하여, 회전 조사각에 따라 제1 및 제2 헤드램프(60)를 회전시키는 헤드램프 제어부(50)를 더 포함할 수 있다. 헤드램프 제어부(50)는 주행 정보 감지부(10) 및 영상 제공부(20)로부터 획득한 정보를 기초로 영상 정보 처리부(30)에 의해 도출된 회전 조사각만큼 제1 및 제2 헤드램프(60)를 회전시키는 기능을 수행함으로써, 헤드램프(60)가 적절한 위치를 조사하여 운전자에게 적절한 시야를 확보할 수 있도록 한다. 제1 및 제2 헤드램프(60)는 서로 별개의 회전 조사각으로 회전될 수 있다.
특히, 전방도로가 급선회로인 경우, 미리 헤드램프(60)를 제어함으로써, 급선회로에 진입하기 전에 미리 헤드램프(60)를 조사하여 전방 장애물의 유무 또는 도로의 형태 정보를 얻을 수 있으며, 이로 인해 안전사고의 위험을 낮출 수 있다.
이어서, 도 11은 본 발명의 다른 실시예에 따른 헤드램프의 구성요소를 도시한 도면으로서, 본 발명의 다른 실시예에 따른 헤드램프(60)는 광원(61)과, 헤드램프(60)의 상향등 조사 조건을 제어하는 광차단부(62) 및 전방 도로 정보를 바탕으로 상기 광차단부(62)를 제어함으로써 상기 제1 및 제2 헤드램프(60)의 상향등 조건을 결정하는 상향등 제어부(63)를 포함할 수 있다.
광원(61)은 빛을 발생시키며, 광차단부(62)는 광원(61)으로부터 발생한 빛의 일부를 차단하여 헤드램프의 상향등 조사 여부를 제어하게 된다. 상향등 제어부(63)는 광차단부(62)의 위치를 이동시켜서 상향등을 제어한다.
헤드램프(60)를 구성하는 광원(61)에는 방전형 밸브 구조의 HID 램프가 사용될 수 있으며, 다른 형태로서 복수의 LED로 구성된 LED 램프가 사용될 수도 있다.
특히, 광원(61)으로서, 복수의 LED로 구성된 LED 램프가 사용되는 경우에는 각 LED 소자를 개별적으로 on/off 되도록 제어할 수 있기 때문에, 제1 및 제2 헤드램프(60)를 회전시키지 않더라도 조사 영역 별로 LED 소자를 제어하여, 원하는 위치에만 광이 조사되도록 할 수 있다.
따라서, 광원(61)으로서 복수의 LED 램프가 사용될 경우에는 헤드램프 제어부(50)가 헤드램프(60)를 회전시키지 않을 수도 있다. 또한, 광원(61)으로 LED 램프가 사용될 경우에는 개별 LED 소자의 on/off를 제어할 수 있기 때문에, 광차단부(62)의 구성을 포함하지 않을 수도 있다.
이러한 경우, 영상 정보 처리부(30)는 상기 전방 도로 정보를 기초로 차량의 제1 및 제2 헤드램프(60)를 구성하는 복수의 LED 소자(61) 개개의 점멸 정보를 결정하고, 그 후, 헤드램프 제어부(50)에서는 상기 점멸 정보에 따라 상기 제1 및 제2 헤드램프(60)를 구성하는 상기 복수의 LED 소자(61)의 점멸을 제어하여 하향등 및/또는 상향등을 적절하게 제어할 수 있다.
광차단부(62)가 제어하는 상향등 조사 조건은 상향등 조사 여부, 상향등 조사 방향 및 상향등 조사 광량 중에서 하나 이상을 포함할 수 있다. 즉, 광차단부(62)가 광원(61)으로부터 조사된 빛 중 상향등 위치의 빛을 모두 차단하면 상향등이 조사되지 않으며, 상향등의 일부를 차단하여 상향등 조사 방향 및 조사 광량을 조절할 수 있다.
특히 야간의 경우 지형이 험하고 굴곡이 큰 도로를 주행하는 경우 상향등을 켠 상태로 주행하는 경우가 발생하게 되는데, 상향등은 운전자의 시야를 확보하는데 기여할 수 있는 반면, 눈부심을 유발하여 반대편 차로의 대향차량 또는 전방의 차량 운전자의 시야를 방해할 수 있다. 이로 인해 순간적으로 사고 발생 확률이 증가될 수 있으므로, 이를 적절하게 제어하는 것이 필요하다. 즉, 사용자가 상향등을 켠 채로 주행하는 경우라고 할 지라도, 전방의 선행차량 또는 반대편 차로의 대향차량이 존재하는 경우 일시적으로 상향등을 끄거나 상향등의 방향을 변경하여 다른 운전자의 시야를 방해하지 않도록 제어할 필요가 있다.
따라서, 상향등 제어부(63)는 영상 정보 처리부(30)로부터 얻은 선행차량 및 대향차량의 위치 정보를 기초로 하여, 선행차량 및 대향차량의 위치에는 상향등이 조사되지 않도록 광차단부(62)의 위치를 설정하고, 광차단부(62)에 의해 상향등이 적절하게 제어될 수 있다. 이와 같은 상향등 제어는 주행 중에 연속적으로 수행되기 때문에, 도로 형상에 상관없이 사용자가 상향등을 수동으로 제어하지 않아도 대량차량 또는 선행차량의 운전자의 시야를 보호할 수 있다.
이어서, 도 12 및 도 13은 본 발명의 다른 실시예에 따른 곡선로 카메라 제어장치가 적용된 차량의 곡선로에서의 헤드램프 조사 영역을 도시한 개략도이다.
도 12에서 주행차량의 전방도로가 곡선도로이므로, 주행 정보 감지부(10) 및 영상 제공부(20)에 의해 제공된 데이터를 바탕으로 영상 정보 처리부(30)에서 카메라 모듈의 회전각도를 산출하여 이를 바탕으로 회전 제어부(40)에서 카메라 모듈을 회전시켜서 주행방향과 다른 전방도로의 정보를 획득할 수 있다. 이를 바탕으로 전방 곡선도로에서의 선행차량과 대향차량의 위치 정보를 획득할 수 있다.
도 13에서 주행차량이 실제 전방 곡선도로에 진입할 경우, 이미 카메라 모듈에 의해 선행차량과 대향차량의 위치정보를 파악하고 있기 때문에 미리 상향등 제어부(63)에서 광차단부(62)를 이동시켜 상향등의 위치를 적절히 제어할 수 있다. 이로 인해, 선행차량과 대향차량의 운전자는 주행차량의 상향등에 의해 시야를 방해받는 일이 없기 때문에 안전한 주행을 유지할 수 있다.
이어서, 도 14 및 도 15를 참조하여 본 발명의 다양한 실시예에 따른 곡선로 카메라 제어방법을 설명한다. 도 14는 본 발명의 일 실시예에 따른 곡선로 카메라 제어방법을 도시한 순서도이고, 도 15는 본 발명의 다른 실시예에 따른 곡선로 카메라 제어방법을 도시한 순서도이다.
본 발명의 일 실시예에 따른 곡선로 카메라 제어방법은 차량 조향각을 포함하는 주행 정보를 감지하는 단계(S10)와, 카메라 모듈을 통해 주행 방향 전방의 영상 정보를 획득하는 단계(S20)와, 상기 주행 정보 및 영상 정보를 기초로 전방 도로 정보를 추출하는 단계(S30)와, 상기 전방 도로 정보를 기초로 상기 카메라 모듈의 회전각도를 산출하는 단계(S40)와, 상기 회전각도 만큼 상기 카메라 모듈을 회전시키는 단계(S50)를 포함한다.
앞서 설명한 바와 같이, 주행 정보는 차량 조향각 이외에 차량의 주행 속도, 주행 방향 및 차량의 수평 상태 중 적어도 하나의 정보를 더 포함할 수 있으며, 전방 도로 정보는 전방 도로의 형태, 곡률 및 선행차량과 대향차량의 위치 정보를 포함할 수 있다. 선행차량과 대향차량의 위치 정보는 중앙선의 위치 및 차량을 기준으로 좌우측 차량인지를 기초로 식별될 수 있다. 상기 전방 도로 정보를 추출하는 단계는 주행 중인 도로의 차선 및 중앙선의 형상을 기초로 수행될 수 있다.
먼저, 주행 중인 차량의 주행 정보를 감지하고(S10), 카메라 모듈을 통해 주행 방향 전방의 영상 정보를 획득한다(S20). 제공된 주행 정보 및 영상 정보를 기초로 차량이 주행하는 방향 전방의 도로의 형상, 곡률 및 선행차량과 대향차량의 유무 등의 전방 도로 정보를 추출한다(S30).
전방 도로가 곡선도로인 경우 전방의 차량의 유무 또는 장애물이 있는지를 미리 판단하고 이를 대비할 수 있도록 전방 곡선도로의 곡률에 따라 카메라 모듈의 회전각도를 산출하고(S40), 산출된 회전각도 만큼 카메라 모듈을 회전시켜서 전방 도로의 영상 정보를 획득할 수 있다(S50).
다음으로, 본 발명의 다른 실시예에 따른 곡선로 카메라 제어방법은 차량 조향각을 포함하는 주행 정보를 감지하는 단계(S10)와, 카메라 모듈을 통해 주행 방향 전방의 영상 정보를 획득하는 단계(S20)와, 상기 주행 정보 및 영상 정보를 기초로 전방 도로 정보를 추출하는 단계(S30)와, 상기 전방 도로 정보를 기초로 상기 카메라 모듈의 회전각도를 산출하는 단계(S40)와, 상기 회전각도 만큼 상기 카메라 모듈을 회전시키는 단계(S50)와, 헤드램프를 제어하는 단계(S60)를 포함한다.
헤드램프를 제어하는 단계(S60)는, 상기 전방 도로 정보를 기초로 차량의 제1 및 제2 헤드램프의 회전 조사각을 산출하는 단계와, 상기 전방 도로 정보를 기초로 차량의 제1 및 제2 헤드램프의 상향등 조건을 결정하는 단계 중 하나 이상을 포함할 수 있다.
즉, 헤드램프를 제어하는 단계(S60)는 제1 및 제2 헤드램프의 회전 조사각을 산출하고, 이에 따라 제1 및 제2 헤드램프를 회전시키는 단계를 포함할 수 있다. 상기 제1 및 제2 헤드램프는 서로 별개의 회전 조사각으로 회전될 수 있다.
또한, 헤드램프를 제어하는 단계(S60)는 전방 도로 정보를 기초로 차량의 제1 및 제2 헤드램프의 상향등 조건을 결정하고, 상향등 조건에 따라 상향등을 제어하는 단계를 포함할 수 있다. 상기 상향등 조건은 상향등 조사 여부, 상향등 조사 방향 및 상향등 조사 광량 중에서 하나 이상을 포함할 수 있으며, 선행차량 또는 대향차량의 운전자의 시야를 방해하지 않도록 이 중 상향등 조사 방향은 선행차량과 대향차량이 위치하는 영역을 제외한 나머지 영역으로 결정될 수 있다. 이와 같은 상향등을 제어하는 단계는 전방 도로에 진입하기 전에 미리 이루어져서, 선행차량과 대향차량의 운전자의 시야를 보호할 수 있다.
한편, 앞서 설명한 바와 같이, 헤드램프의 광원이 복수의 LED 소자로 구성되는 경우에, 헤드램프를 제어하는 단계(S60)는, 상기 전방 도로 정보를 기초로 차량의 제1 및 제2 헤드램프를 구성하는 복수의 LED 소자 개개의 점멸 정보를 결정하는 단계 및 상기 점멸 정보에 따라 상기 제1 및 제2 헤드램프를 구성하는 상기 복수의 LED 소자의 점멸을 제어하는 단계를 더 포함할 수 있다. 이와 같이 제1 및 제2 헤드램프가 복수의 LED 소자로 구성되는 경우에는 제1 및 제2 헤드램프의 회전 조사각을 산출하고, 이에 따라 제1 및 제2 헤드램프를 회전시키는 단계 없이도, 개별적으로 LED 소자의 점멸을 제어하여 헤드램프 조사영역을 적절히 변경할 수 있다.
예를 들어, 상기 전방 도로 정보를 분석하여, 전방의 좌측에 인접하여 대향차량이 존재하는 경우에는, 각 헤드램프를 구성하는 복수의 LED 소자 중 좌측으로 향하는 광을 발생시키는 LED 소자는 오프 상태로 멸등하고, 우측으로 향하는 광을 발생시키는 LED 소자는 온 상태로 점등하여 대향차량의 운전자 시야를 보호하여 교통사고의 위험을 낮출 수 있다.
이상으로 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 실시예에 대해 설명하였으나, 본 발명은 상기 실시예에 한정되는 것은 아니며, 본 발명의 범주 내에서 서로 다른 다양한 형태로 제조될 수 있고, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자는 본 발명의 기술적 사상이나 필수적인 특징을 변경하지 않고 다른 구체적인 형태로 실시될 수 있다는 것을 이해할 수 있을 것인바, 이상에서 기술한 실시예들은 모든 면에서 예시적인 것이며 한정된 형태에 국한되는 것은 아니다.
10: 주행 정보 감지부 20: 영상 제공부
30: 영상 정보 처리부 40: 회전 제어부

Claims (29)

  1. 차량 조향각을 포함하는 주행 정보를 감지하는 주행 정보 감지부;
    카메라 모듈을 통해 주행 방향 전방의 영상 정보를 획득하는 영상 제공부;
    상기 주행 정보 및 영상 정보를 기초로 전방 도로 정보를 추출하여 상기 카메라 모듈의 회전각도를 산출하는 영상 정보 처리부; 및
    상기 회전각도만큼 상기 카메라 모듈을 회전시키는 회전 제어부를 포함하는 곡선로 카메라 제어장치.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 주행 정보는 차량의 주행 속도, 주행 방향 및 차량의 수평 상태 중 적어도 하나의 정보를 더 포함하는 곡선로 카메라 제어장치.
  3. 제1항에 있어서,
    상기 전방 도로 정보는 선행차량과 대향차량의 위치 정보를 포함하는 곡선로 카메라 제어장치.
  4. 제3항에 있어서,
    상기 전방 도로 정보는 전방 도로의 형태 및 곡률을 더 포함하는 곡선로 카메라 제어장치.
  5. 제3항에 있어서,
    상기 선행차량과 대향차량의 위치 정보는 중앙선의 위치 및 차량을 기준으로 좌우측 차량인지를 기초로 식별되는 곡선로 카메라 제어장치.
  6. 제1항에 있어서,
    상기 영상 정보 처리부는 상기 전방 도로 정보를 기초로 차량의 제1 및 제2 헤드램프의 회전 조사각을 산출하는 곡선로 카메라 제어장치.
  7. 제6항에 있어서,
    상기 회전 조사각에 따라 제1 및 제2 헤드램프를 회전시키는 헤드램프 제어부를 더 포함하는 곡선로 카메라 제어장치.
  8. 제7항에 있어서,
    상기 제1 및 제2 헤드램프는 서로 별개의 회전 조사각으로 회전되는 곡선로 카메라 제어장치.
  9. 제6항에 있어서,
    상기 제1 및 제2 헤드램프는 상향등의 조사 조건을 제어하는 광차단부를 각각 포함하는 곡선로 카메라 제어장치.
  10. 제9항에 있어서,
    상기 상향등 조사 조건은 상향등 조사 여부, 상향등 조사 방향 및 상향등 조사 광량 중에서 하나 이상을 포함하는 곡선로 카메라 제어장치.
  11. 제9항에 있어서,
    상기 전방 도로 정보를 바탕으로 상기 광차단부를 제어함으로써 상기 제1 및 제2 헤드램프의 상향등 조건을 결정하는 상향등 제어부를 더 포함하는 곡선로 카메라 제어장치.
  12. 제1항에 있어서,
    상기 영상 정보 처리부는 상기 전방 도로 정보를 기초로 차량의 제1 및 제2 헤드램프를 구성하는 복수의 LED 소자 개개의 점멸 정보를 결정하는 곡선로 카메라 제어장치.
  13. 제12항에 있어서,
    상기 점멸 정보에 따라 상기 제1 및 제2 헤드램프를 구성하는 상기 복수의 LED 소자의 점멸을 제어하는 헤드램프 제어부를 더 포함하는 곡선로 카메라 제어장치.
  14. 차량 조향각을 포함하는 주행 정보를 감지하는 단계;
    카메라 모듈을 통해 주행 방향 전방의 영상 정보를 획득하는 단계;
    상기 주행 정보 및 영상 정보를 기초로 전방 도로 정보를 추출하는 단계;
    상기 전방 도로 정보를 기초로 상기 카메라 모듈의 회전각도를 산출하는 단계;
    상기 회전각도 만큼 상기 카메라 모듈을 회전시키는 단계;를 포함하는 곡선로 카메라 제어방법.
  15. 제14항에 있어서,
    상기 주행 정보는 차량의 주행 속도, 주행 방향 및 차량의 수평 상태 중 적어도 하나의 정보를 더 포함하는 곡선로 카메라 제어방법.
  16. 제14항에 있어서,
    상기 전방 도로 정보는 선행차량과 대향차량의 위치 정보를 포함하는 곡선로 카메라 제어방법.
  17. 제16항에 있어서,
    상기 전방 도로 정보는 전방 도로의 형태 및 곡률을 더 포함하는 곡선로 카메라 제어방법.
  18. 제17항에 있어서,
    상기 전방 도로 정보를 추출하는 단계는 주행 중인 도로의 차선 및 중앙선의 형상을 기초로 수행되는 곡선로 카메라 제어 방법.
  19. 제16항에 있어서,
    상기 선행차량과 대향차량의 위치 정보는 중앙선의 위치 및 차량을 기준으로 좌우측 차량인지를 기초로 식별되는 곡선로 카메라 제어방법.
  20. 제14항에 있어서,
    상기 전방 도로 정보를 기초로 차량의 제1 및 제2 헤드램프의 회전 조사각을 산출하는 단계를 더 포함하는 곡선로 카메라 제어방법.
  21. 제20항에 있어서,
    상기 회전 조사각에 따라 제1 및 제2 헤드램프를 회전시키는 단계를 더 포함하는 곡선로 카메라 제어방법.
  22. 제21항에 있어서,
    상기 제1 및 제2 헤드램프는 서로 별개의 회전 조사각으로 회전되는 곡선로 카메라 제어방법.
  23. 제14항에 있어서,
    상기 전방 도로 정보를 기초로 차량의 제1 및 제2 헤드램프의 상향등 조건을 결정하는 단계를 더 포함하는 곡선로 카메라 제어방법.
  24. 제23항에 있어서,
    상기 상향등 조건은 상향등 조사 여부, 상향등 조사 방향 및 상향등 조사 광량 중에서 하나 이상을 포함하는 곡선로 카메라 제어방법.
  25. 제24항에 있어서,
    상기 상향등 조사 방향은 전방의 선행차량과 대향차량이 위치하는 영역을 제외한 나머지 영역으로 결정되는 곡선로 카메라 제어방법.
  26. 제23항에 있어서,
    상기 상향등 조건에 따라 상향등을 제어하는 단계를 더 포함하는 곡선로 카메라 제어방법.
  27. 제26항에 있어서,
    상기 상향등을 제어하는 단계는 전방 도로에 진입하기 전에 미리 이루어지는 곡선로 카메라 제어방법.
  28. 제14항에 있어서,
    상기 전방 도로 정보를 기초로 차량의 제1 및 제2 헤드램프를 구성하는 복수의 LED 소자 개개의 점멸 정보를 결정하는 단계를 더 포함하는 곡선로 카메라 제어방법.
  29. 제28항에 있어서,
    상기 점멸 정보에 따라 상기 제1 및 제2 헤드램프를 구성하는 상기 복수의 LED 소자의 점멸을 제어하는 단계를 더 포함하는 곡선로 카메라 제어방법.
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